二极管压降是多少(二极管工作原理)

半导体二极管内部就是一个PN结组成的,它是由纯净的本征半导体,采用不同的掺杂工艺,形成P型半导体和N型半导体,通过扩散作用,将这两种半导体制作在同一块半导体基片上,它们的交界面形成的空间电荷区,称为PN结。如图:

二极管压降是多少(二极管工作原理)(1)

这个PN节在其界面处两侧形成了空间电荷层,并且建有自建电场,当不存在外加电压时,因为p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等,而处于电平衡状态。如图所示:

二极管压降是多少(二极管工作原理)(2)

当外加正向电压偏置时,由于外界电场与自建电场的互相抑消作用,使载流子的扩散电流增加,引起了正向电流,这就是施加正向电压导电的原因。如图所示:

二极管压降是多少(二极管工作原理)(3)

当外加反向电压偏置时,外界电场与自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围中与外加反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0,这也就是施加反向电压不导电的原因。如图所示:

二极管压降是多少(二极管工作原理)(4)

所以PN结具有单向导电的特性,只有P区接电源正极,N区结电源负极,PN结才能导通,反之,PN结截止。也就是说,只允许正极性的电流从PN结的P区流向N区,不允许负极性的电流从PN结的P区流向N区。

二极管导通还有它的正向导通压降限制,也就是二极管导通的门槛电压。低于门槛电压值二极管不会导通,锗二极管正向压降约为0.3伏,硅二极管正向压降约为0.7伏。

为了进一步读懂二极管的工作原理,下面讲解二极管几种常用的功能:

1,二极管的整流功能。

二极管根据自身特性可构成整流电路,如图所示:

二极管压降是多少(二极管工作原理)(5)

将原本交变的交流电压信号整流成脉动的直流电压电压,它的整流作用是利用二极管正向导通,反向截止的特性,在交流电处于正半周时,整流二极管导通,交流电处于负半周时,整流二极管截止,输出正半周正极性脉动直流电压,再经后级滤波电路滤波,变为平稳的直流电压。

2,二极管的稳压功能。

二极管的稳压功能是将电路中的某一点的电压稳定为一个固定值,如图,稳压二极管构成的稳压电路。

二极管压降是多少(二极管工作原理)(6)

稳压二极管VDZ的负极外加电压的正极,它的正极外加电压的负极。也就是给二极管加的是反向电压,当稳压二极管VDZ反向电压接近击穿电压时,比如6.2V,这时通过二极管的电流急剧增大,稳压二极管VDZ呈击穿状态,在该状态下,由于稳压二极管的稳压特性,它两端的电压6.2V始终保持不变,从而实现稳定的6.2V直流电压输出。

二极管还有很多功能,比如,二极管的光敏功能,热敏功能,发光功能,电容功能等。

上面主要讲解了二极管的工作原理,如有不妥之处望批评指正。

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